使用 C++ 的 Linux 共享内存：分段错误

Question

我正在关注 Linux 编程接口书（第 1004-1005 页）。

我知道这本书使用 C。但我想在 C++ 中实现相同的行为。即：进程间通过共享内存共享一个struct。

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

using namespace std;

struct my_pair {
  int a;
  int b;
};

int main()
{
  key_t key = ftok("aaaaa", 1);
  int shmid = shmget(key, sizeof(my_pair), IPC_CREAT);
  my_pair *numbers;
  numbers = shmat(shmid, NULL, 0);

  cout << numbers->a;

  return 0;
}

它给了我这个错误：

shteste.cpp：在函数'int main()'中：

shteste.cpp:18: 错误：从 'void*' 到 'my_pair*' 的无效转换

我知道 C++ 更严格。如果我将 shmat 的返回值强制转换为 (my_pair *)，它会编译但在执行期间会出现分段错误。

是否可以（如何）在 C++ 中使用 Linux/C 共享内存设施？

我正在编译：G++ 4.4.7：g++ shteste.cpp -o shteste -std=c++0x

谢谢...

编辑：按照所有建议，这是现在的代码：

int main()
{
 key_t key;

 if ((key = ftok("/home/alunos/scd/g11/aaaaa", 1)) == (key_t) -1) {
   perror("IPC error: ftok"); exit(1);
 }

 int shmid = shmget(key , sizeof(my_pair), IPC_CREAT | 0640);

 if (shmid == -1) {
     perror("Could not get shared memory");
     return EXIT_FAILURE;
 }

 my_pair *numbers;
 void* mem = (my_pair*) shmat(shmid, NULL, 0);
 if (mem == reinterpret_cast<void*>(-1)) {
     perror("Could not get shared memory location");
     return EXIT_FAILURE;
 } else {
     numbers = reinterpret_cast<my_pair*>(mem);
     cout << numbers->a;
 }

 return EXIT_SUCCESS;
}

aaaaa 内容：notacat

[scd11@VM11 ~]$ ./shteste

无法获得共享内存：权限被拒绝

Answer 1

这可能是权限问题。您可以检查shmget 和shmat 的返回值，并使用perror 打印这样的人类可读错误消息。

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

struct my_pair {
  int a;
  int b;
};

int main()
{
  key_t key = ftok("aaaaa", 1);
  int shmid = shmget(key, sizeof(my_pair), IPC_CREAT | 0777);
  if (shmid == -1) {
      perror("Could not get shared memory");
      return EXIT_FAILURE;
  }

  my_pair *numbers;
  void* mem = (my_pair*) shmat(shmid, NULL, 0);
  if (mem == reinterpret_cast<void*>(-1)) {
      perror("Could not get shared memory location");
      return EXIT_FAILURE;
  } else {
      numbers = reinterpret_cast<my_pair*>(mem);
      cout << numbers->a;
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 2

这是一个权限问题。

每the shmget() documentation:

概要

#include <sys/shm.h>

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

...

描述

...

• shm_perm.mode 的低九位设置为 shmflg 的低九位。

您没有设置任何权限位。你调用的shmflag的低九位全为零：

int shmid = shmget(key, sizeof(my_pair), IPC_CREAT);

您需要设置适当的权限，如下所示：

int shmid = shmget(key, sizeof(my_pair), IPC_CREAT|0640);

您可能还必须使用ipcrm 来删除当前的共享内存段，因为它会在不正确的权限下保持原样。即使您更改了代码，您的 shmget() 调用也会返回现有段的 id - 由于缺少权限而无法附加的那个。

首先使用ipcs -a列出共享内存段，然后使用ipcrm -m shmid或ipcrm -M shmkey删除权限不正确的段。

Answer 3

你只是忘记设置权限：

int shmid = shmget(key, sizeof(my_pair), IPC_CREAT | 0777);

正如我在评论中已经提到的，失败命令的结果可以通过 strace 看到。

64 5327 shmget(0xffffffff, 8, IPC_CREAT|000) = 11534358
65 5327 shmat(11534358, NULL, 0) = -1 EACCES (Permission denied)"

如果您的文件“aaaaa”已存在，则该代码适用于我。

Answer 4

根据ftok手册页：

The ftok() function uses the identity of the file named by the given
pathname (which must refer to an existing, accessible file).

使用现有文件，您的代码将起作用。

您也可以使用：

key = IPC_PRIVATE

这对于本示例来说已经足够了，但不适用于真正的 IPC。